本站原创本文是一篇计算机论文范文,计算机相关本科论文开题报告,关于三层交换网下的组播服务网设计和实现相关本科论文范文。适合计算机及地址及外语系方面的的大学硕士和本科毕业论文以及计算机相关开题报告范文和职称论文写作参考文献资料下载。
摘 要：该文对组播技术进行深入分析,研究组播的实现技术.最后应用组播技术在锐捷可提供组播性能的交换设备上成功地实现了组播网络的部署.然后,在深入研究组播服务器技术和实现方式的基础上,我们成功地配置了组播服务器.这样,就建立了一个完整的组播网络,为学生访问视频教学资源、视频/会议等提供了方便.同时,组播网络节省了单位主干网有限的带宽,减轻了链路设备和服务器设备的负担,同时减小了链路设备存储转发时延.
关 键 词：三层交换网；组播网；组播服务器
中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)12-2701-04
随着数据通信技术的不断发展,视频点播、远程教学、新闻发布、网络电视、电视会议等新型业务也逐渐发展起来,这些新型业务的特点是：有一个服务器（我们把这个服务器称为媒体流服务器）在发布信息,而接收端数量很大,而且具体数目不固定.在这种方式下,我们可以使用传统的客户服务器（C/S）模型解决.这样的解决方案有两个缺陷：媒体流服务器本身有可能承受不了大量的并行访问；严重浪费网络带宽资源.在这个时候,我们可以使用组播.因为1）媒体流服务器不必知道某个客户端的存在,它只管把媒体流以组播地址播放出去即可,而且仅仅播放一份；2）媒体流数据在网上仅仅传送一份即可；3）客户端不必向媒体流服务器注册,如果想接收某个媒体流服务器的数据,仅仅加入该媒体流服务器所播放的数据所在的多播组.
1组播技术分析
1.1二层组播技术[1]
多播地址实际上是一个逻辑的概念,在网络上,没有一个计算机的IP地址是一个多播IP地址,多播IP地址仅仅代表了一个逻辑的组,加入该组的终端设备可以以该组所在的多播地址为目的IP地址来发送数据.想接收这个多播数据流的计算机的IP模块倾听接收到的每个数据报,判断该数据报的目的IP地址是不是组播组的IP地址即接受,送给上层协议,否则丢弃.
如果一台主机想加入一个多播组（加入与否由上层应用决定）,比如你想看网络电视频道,这时候你需要启动一个应用程序,并告诉该应用程序网络电视频道的组播IP地址,该应用程序就会向IP模块注册,请求加入组播组.退出的时候会,应用程序告诉IP模块,自己不再接收某组播组的数据,并告诉IP模块组播组的组播IP地址,于是IP模块就把该组播地址从接收列表中删除.
1.2二层组播协议[1]
在组播情况下,通过学习而建立CAM是不行的,因为在单播情况下的学习是针对数据帧的源MAC地址进行的,而组播MAC地址不可能出现在数据帧的源MAC地址位置上（组播MAC地址出现的唯一位置就是数据帧的目的MAC地址）,所以根本无法学习.这时候我们必须想一些其他办法来解决该问题,这些办法就是二层组播协议.
二层组播协议有GMRP（通用组播注册协议）、IGMPsnooping和CGMP协议,后两种协议都是建立在IGMP协议上的.由于本单位使用的是锐捷系列交换机,支持的二层组播协议是IGMPsnooping.所以本系统用了该协议实现二层的组播设计.
1.3三层组播技术[2]
三层转发项可以是这样的结构：（S,IIF,G,{S0,S1,等}）,其中S是组播数据源的IP地址,IIF是到达组播源S所使用的接口,即在单播方式下,路由器如果要给组播源S发送数据,则通过IIF接口发送,而G则是组播组地址,{S0,S1,等}是一个出口集口.这样转发项的含义很明确,就是当路由器接收到一个数据报后,把这个数据报的源IP地址和目的IP地址（该目的IP地址是一个组播地址）读出来,跟转发项匹配,如果有一个转发项的源地址跟组播组地址相同,则把这个数据报向出口集合中所有的接口转发（需要注意的是,在数据包发送出去之前）,还需要进行一个RPF检查,只有通过了才转发,否则丢弃.
网络上所有的路由设备的三层组播转发项串接起来,就构成了一棵组播转发树
然而路由设备怎样知道从哪个接口进入的数据流是最近呢?支持组播的路由器每当接收到一个组播数据报,首先把组播数据报的源IP地址提取出来,然后根据这个源IP地址查自己的单播路由器,查找的结果是一个接口,如果该接口跟接收到报文的接口相同,则根据多播转发表来转发该组播数据报,如果不相同,则丢弃组播数据报.
1.4三层组播协议[2]
现在一个问题是：组播路由设备上用于组播数据转发的组播转发表的组播转发项是如何建立起来的?答案是组播路由协议.
目前常用的组播路由协议有DVMRP、PIM-DM、PIM-等.由于本单位使用的是锐捷三层交换机,支持的三层组播协议是PIM-DM、PIM-两种.本系统选择了PIM-DM协议实现三层组播.
2组播网的设计与实现[3]
鉴于单位网络通讯的基础设施已经规划建设完成,所以该组播网络就是在已经建设好的网络上规划完成.网络拓扑图如图1所示.图1
网络应用环境说明
1）S6806E与S4909_1、S4909_2、S3550-12P/GT、S3550-12GT交换机之间相连的端口设计为三层路由口；
2）S6806E与S4909_1、S4909_2、S3550-12P/GT、S3550-12G交换机之间运行单播动态路由协议：OSPF；
3）S6806E与S4909_1、S4909_2、S3550-12P/GT、S3550-12G交换机之间运行PIM-DM组播路由协议；
4）S6806E、S4909、S3550-12P/GT、S3550-12G交换机下连的交换机S2126G启用IGMPSNOOPING.其工作模式为：SVGL共享VLAN模式；
5）组播服务器接在三层交换机上,在本例中,以接在S3550-12P/GT上配置为例实现学校外语系网络课堂教学.
3交换机组播功能的配置
3.1S6806E交换机组播功能配置
interfaceGigabitEther2/1
ippim
interfaceGigabitEther2/2
ippim
interfaceGigabitEther2/3
ippim
interfaceGigabitEther2/4
ippim
interfaceVlan1
ippim
interfaceVlan30
ippim
interfaceVlan40
ippim
interfaceVlan50
ippim
interfaceVlan60
ippim
interfaceVlan70
ippim
interfaceVlan80
ippim
routerospfarea0.0.0.0
此处注入各网络
ipmulticast-routing
3.2S3550-12P/GT交换机组播功能配置
iproutingalgorithmCRC32_UPPER
vlan1
vlan10
vlan20
interfaceGigabitEther2/1
ippim
interfaceFastEther1/1
switchportmodetrunk
interfaceFastEther1/2
switchportmodetrunk
interfaceVlan1
ippim
interfaceVlan10
ippim
interfaceVlan20
ippim
routerospfarea0.0.0.0此处注入各网络
ipmulticast-routing
注：S4909_1、S4909_2、S3550-12G和S3550-12P/GT交换机的配置类似.
3.3S2126G_1交换机组播功能配置
vlan1
vlan10
vlan20
ipigmpprofile1
deny
interfacefastEther0/1
switchportaccessvlan10
interfacefastEther0/2
switchportaccessvlan20i
nterfacefastEther0/24
switchportmodetrunk
interfacevlan1
noshutdown
ipigmpsnoopingsvglprofile1
ipigmpsnoopingsvgl
ipigmpsnoopinlan1mrouterlearnpim-dvmrpipigmpsnoopinlan10mrouterlearnpim-dvmrpipigmpsnoopinlan20mrouterlearnpim-dvmrp
ipigmpsnoopinlan1mrouterinterfacefastEther0/24
ipdefault-gateway172.20.20.1
end
注明：S2126G_2、S2126G_3、S2126G_4、S2126G_5、S2126G_6、S2126G_7、S2126G_8交换机的配置和S2126G_1交换机配置类似.至此我们已经在单位三层交换上完成组播系统的配置实现.